智慧型云端自主學習平臺的探索與實踐

柯貞金 周紅莉

信息技術是教育改革的手段和基礎，也是教育深化改革的突破口，它促進了教育變革的同時，也提升了教育質量。教育與信息技術的融合經歷了電化教育階段、多媒體教育階段、網絡教學階段、數字教育階段等，現階段正在展開依托人工智能的智慧教育階段[1]，而智慧型云端自主學習平臺正是信息技術與教育逐漸融合過程中，實現智慧教育的根本途徑。智慧型云端自主學習平臺以滿足學生個性化、全時段、自主性學習需求為目標，“通過人工智能與教育全過程的融合，構造智能教育新生態，回歸教育育人的本質，培養智慧型人才”[2]。智慧型云端自主學習平臺是教育適應現代信息技術發展變革的產物。

一、智慧型云端自主學習平臺：現代信息技術對教育生態的重構

基于現代信息技術的發展，以“教育+信息技術”理念為指導，傳統教育逐漸將云計算、虛擬現實、大數據、人工智能等技術充分融合進教育教學，服務學生多元化及個性化需求，服務教師課程設計、課堂教學、教學管理及效果評價，為師生提供全在線教學及虛擬現實交互空間課堂，實現線上線下交互性學習，構建了智慧型教育新生態。高等教育大眾化時代，職業教育走向終身教育，人人時時處處都可以學習，自主學習平臺成為職業院校服務于現代社會的必要載體。智慧型云端自主學習是現代教育對現代信息技術發展的回應，既充分關注學生的個性化學習需求，為學生提供全時性學習時間，虛擬現實雙空間;又能夠為教師提供多樣化教學內容，落實多樣化教學形式，能為教學提供全方位、全過程、即時性、智能化考核評價，為師生提供一個智慧化教學環境，構建智慧型云端自主學習平臺是職業院校落實立德樹人根本任務的重要舉措。

智慧型云端自主學習平臺是現代信息技術對教育生態的重構，表現在以下幾個方面。

（一）系統化教學資源

智慧型云端自主學習平臺是基于信息技術，融教學、管理、課程設計、評價為一體的自主學習平臺，其總體架構、教學資源、教學質量評價系統等方面需要系統化設計。具體表現為三個方面：一是總體架構的系統性，即平臺能整合硬件系統、軟件系統、資源建設、在線教學、綜合應用和服務模式等功能模塊，配套完善的管理機制、服務機制和評價機制，是適應智慧教育的軟硬件融合的系統化平臺;二是教學資源的系統化，即平臺既能夠消除校內外教學資源孤島，整合校內外各在線教學資源，涵蓋學校各專業需求，提供一站式檢索，隨機性開發應用功能;三是教學質量評價系統化，即平臺能通過大數據、云計算技術，對教學的過程及效果進行統計、分析，為教師的教與學生的學進行全方位、全過程、即時性評價。

（二）個性化學習方式

隨著招生制度的改革，生源呈現多元化趨勢，學生個體差異性越來越突出。智慧型云端自主學習平臺以學生為本，教師針對學生個性化需求，通過整合、運用平臺中豐富的數字化教學資源，改革教學模式，為學生個性化學習提供整體解決方案。依托這一平臺，學生可以享有自由選擇的權利，即根據自身知識儲備、興趣愛好、特殊需求，選擇不同的課程資源，選擇不同的內容模塊，選擇有利于自己學習的時間空間，選擇自己喜愛的教師，選擇不同的學習伙伴等。教師對學生的考核評價要充分考慮學生個性特點、團隊組成、貢獻程度、學習效果，通過充分挖掘學生在團隊學習過程中的個性化貢獻，激勵學生個體潛能的發揮，激發學生自主學習的興趣，最終實現學生個性化發展。

（三）開放性優質資源

“互聯網的開放性撬開了傳統教育封閉的大門”[3]，智慧型自主學習平臺充分實現信息技術與教育深度融合，使數字化優質教育資源可以實現在線共享，主要體現在以下幾方面。一是課程資源的開放共享，解決優質資源有限、優質資源利用率不高、個體學習權利不平等問題，滿足廣大師生對資源的多元化、個性化需求。二是教學空間的開放共享。平臺能夠提供虛實聯結、交替的教學空間，學生可以與校外、域外乃至國外的學生，共同參與同一項目，共享同一課室、同一場景、同一教師。三是實踐教學設備的開放共享。該平臺能與企業或先進學校的實踐教學資源共享，企業的共享型實踐設備、生產場景能即時通過遠程進入課室。四是教師資源的共享，如若干個教師可同時在一門課中出現，相互配合;專兼職教師同時在課堂出現，從理論實踐兩方面滿足學生需求。

（四）交互化學習過程

圍繞以學生為中心的教學過程，平臺可以實現五個交互：師生交互，課堂中師生之間的互動，具備傳統教學中師生互動功能，活躍氣氛，提高參與度與學習效率，也是翻轉課堂等教學方式的使用，師生的互動更加密切;二是生生互動，既表現為課堂間學生與學生之間的互動、交流，也可體現為團隊中學生與學生之間的交流、討論，還可以是處于同一課室、處于不同學習空間的學生之間的交流、協作;三是資源交互，表現為現實課堂中教學資源與虛擬的教學資源的交互使用，本地教學資源與外地教學資源的交互使用;四是場景交互，通過遠程技術及軟件技術，可將現實場景與虛擬場景、課室情景與實訓現場場景、課室場景與企業一線真實生產場景隨教學需要而切換，實現虛擬現實一體、理實一體、課室生產一線一體，打破了教學空間限制、設備限制、理論實踐分割限制，實現了實踐資源與最新生產技術同步，節約了大量的經費投入;五是師師交互，平臺可通過遠程技術，將企業一線工程師或校外兼職教師隨時連線，專兼職教師共同為學生解惑，解決兼職教師難以常態化、即時性參與教學的問題。

（五）智慧化教育過程

一是教學環境的智慧化。借助智慧校園系統，基于海量共享型資源，為廣大學生自主學習及教師多樣化教學提供了一個廣闊的虛擬空間或虛擬現實交互共現的空間，人工智能融入“個性化學習需求-多元化教學方案-多樣化教學方式-創新型教學管理-智能化評價系統”等各個環節，共同組成一個智能型教學新生態系統。二是教學評價智慧化。“借助智慧校園，智適應學習系統對學習者進行全程跟蹤，深入、全面獲取教育數據，借助教育大數據智能識別學習者對于知識、技能的掌握情況，判別學習者的學習方式，為學習者量身定制學習計劃，針對學習者需求，提供智能化的指導。智適應學習使學生個性化學習成為可能，這種個性化學習是一種大范圍的個性化學習，這是智適應學習對自適應學習的超越。”[4]三是人才培養的智慧性。這一平臺不僅關注學生智力因素的培養，而且關注非智力因素，如品德、情感、價值觀等的培養。整個教學的設計與實施，堅持以學生為本，關注學生的個性差異及個性需求，提供多元化設計及多元化方案;關注學生的興趣、愛好與特長，教師根據學生情況精心設計教案，特別是將項目化任務融入課堂教學中，能充分考慮學生的個性特點，充分發揮學生特長，也讓學生積極參與項目任務的完成過程中;關注學生的情感體驗，包括學生學習過程中產生的主觀感受，在交互式學習環境的真實體驗，在與團隊成員或學習伙伴的互動中的協作與交流，在與教師互動過程中的單獨交流，為學習者營造一個良好的情感參與的自由、合作、愉悅的學習環境，學生以極大的興趣主動地融入教學過程，自愿參與學習，發掘自己的潛力，發揮自己的智慧。學生學習的過程也是與智能相伴，智慧開發的過程，因此培養的人才也是智慧型人才。

二、智慧型云端自主學習平臺建設的現狀與問題

為應對新冠肺炎引起的疫情，在線教學成為推進疫情期間復學復課的主要教學形式，自主學習平臺的應用從幕后走向臺前，依托自主學習平臺的在線教學從配角變為主角。疫情期間，教育領域在智慧型云端自主學習平臺建設方面開展了積極有效的嘗試，也接受了一次全面的檢閱，也發現存在一些問題。

（一）缺乏服務個性化學習的開放型教學資源

智慧型云端自主學習平臺是載體，開放共享型在線教學資源是其基本內容。當前，自主學習平臺未能很好解決“學什么”“教什么”的問題：一是自主學習平臺因技術因素導致各資源之間融合不夠，大量資源存于校內不同平臺中，平臺與平臺彼此形成孤島，無法實現融通，也就無法實現利用率最大化;二是共享度不高，部分資源只是教師、團隊或專業群之間的教師使用，沒有向全校師生共享，導致利用率不高;三是校內資源與校外資源融合不夠，校內資源實現融通共享，但與海量的、優秀的校外教學資源之間融通與共享不夠，師生無法通過一站式搜索、整合、選擇需要的在線教學資源;四是高質量的優質在線教學資源數量不夠，部分資源是將線下教師傳統課堂上講授的內容錄制在視頻里變成線上教學資源，沒有經過精選，或未與時俱進地升級完善，就存儲進資源庫中，造成碎片化、低質化資源大量充斥，使整個作為構建課程資源的素材低端化，影響課程資源的質量。

（二）缺乏支撐智慧型學習的智能化教學環境

智慧型云端自主學習平臺既是一個教與學的載體，也是一個教與學的空間，當前，大部分自主學習平臺未能解決“在哪學”“在哪教”的問題：一是智能終端的普及程度影響學習空間的延伸及無處不在;二是網絡環境在不同地區的穩定性、暢通程度影響學習環境與學習效果;三是虛擬空間與現實空間不能融合或切換，無法實現利用虛擬空間及現實空間所長，無法滿足不同學生對不同空間的個性化需求;四是云計算、大數據、智能化技術整合不夠，平臺智適應系統不夠完善，無法智能識別學習者的需求，并提供智慧型指導，且在教學中情感體驗、情感交流不夠，無法實現智慧化教學，培養智慧型人才。

（三）缺乏服務多樣化生源的多元化教學模式

隨著高考招生制度的改革，學生的多元化更加明顯，不同的生源具有不同的基礎，也有不同的個性需求。當前大部分云端自主學習平臺未能很好解決“怎么學”“怎么教”的問題：一是硬件設施的不足，許多地區受智能終端、網絡速度、中央服務器容量等條件的限制，不能為開展多元化教學提供硬件支撐;二是理念不夠先進，絕大多數教師對新型課堂革命的掌握或理解存在差距，其教學理念還停留在傳統教學模式，線上線下跨界融合的混合式理念實踐不夠，還不具備與機器和諧相處開展教學的能力;三是課堂互動不夠，僅限于師生之間或學生與學生之間，人機一體化程度不夠，教師與教師的交互、場景的交互不夠。

（四）缺乏基于大數據技術的即時性效果評價

對教學質量的監控和教學效果的評價歷來是傳統教學難以量化及全程跟蹤的地方，當前部分云端自主學習平臺未能很好解決“學咋樣”“教咋樣”的問題。當前自主學習平臺在這方面已有進展，在智能化上邁出了重要一步，但在全程即時監控及智慧化評價方面，還有很長的路要走。利用數據，對學生的每門課程，甚至是全部的學習情景進行準確智慧畫像，還需要加大力度。

三、智慧型云端自主學習平臺建設的實踐路徑

輕工教育在線是廣東輕工職業技術學院基于智慧校園3.0系統打造的一個網絡教學平臺，在智慧型云端自主學習平臺建設方面開展了積極的探索。

（一）在哪學，在哪教：打造智慧型教學環境

1.系統化設計智慧云端自主學習平臺

為滿足學生個性化自主學習需求，學校聚集政校行企資源，共建云端自主學習平臺——輕工教育在線，并對平臺的整體架構及運行機制進行了系統化設計。一是科學設置平臺整體架構。該平臺包括硬件系統、資源建設、在線教學、綜合應用和服務模式五大體系。硬件系統包括本地中央服務區、校園網絡、云平臺及CDN，為云端自主學習平臺的流暢運行提供支撐。資源建設包括自建資源（如學校的在線課程資源，由學科庫、專業庫、項目庫、培訓庫和素材庫組成的數字教學資源）及商業數字教學資源。在線教學系統包括課程建設、學習空間、教學管理及教學應用。綜合應用主要是對在線教學資源應用及教學業務的整合，實現資源與空間、資源與利用、資源與使用等功能。服務模式，即本平臺提供的面向本校學生、教師及聯盟學校、管理機構之間的開放性共享服務。二是服務于平臺五大體系的機制建設。如支撐共享平臺運轉及資源、業務整合的管理機制，線上課程建設與管理機制，面向線上線下教學的管理機制，面向自主學習效果的全過程評價機制，為構建完整的在線教學平臺提供系統化機制保障。三是形成數字化教學資源運用于個性化學習的整體解決方案。由專業門戶、課程中心、微課中心、題庫等組成課程內容與資源空間，打造課程教學海量內容與資源庫;由個人空間、學習社區、建課工具與教學系統、學習工具與測評等打造先進的教學工具與環境空間。提供一站式檢索，實現了對超星數字圖書館資源的各種檢索功能及多個校外平臺資源的互通與融合，打造具有移動學習、課程監控、創業項目展示、教學直播等多功能教學空間。

2.打造立體交互的智能互動教學環境

一是打造師生空間，實現網絡個性學習空間人人通。輕工教育在線自主學習平臺為每位教師提供了150G的云盤空間，開展備課授課、家校互動、網絡研修、學習指導等活動;融入SNS（空間社交化）概念，打造學生個性化、自主性、協作式學習空間，學生可看到其他同學的學習內容，塑造了人人互通、相互激勵的數字化學習氛圍，實現“一生一空間、生生有特色”。同時，自動跟蹤師生不同的學習信息需求與使用傾向，通過電郵、手機短信、站內信息等方式進行資源的個性化推送。二是借力移動端，構建全參與、雙互動的智慧課堂。通過移動智能終端，學生充分利用日常碎片化時間進行即時、自發性的自主化學習，并進行知識的遷移與構建，實現教與學行為的重塑，打造了人人參與、師生互動、移動學習、自主學習的智慧課堂，由此解決學習時空局限及個體差異下難以真正落實因材施教的問題。

（二）“學什么”“教什么”：定制個性化學習課程

1.以專業為基礎共建共享海量數字化教學資源

針對學校育人渠道相互隔離，教育教學資源碎片化的問題，輕工教育在線根據“一體化設計-結構化課程-顆粒化資源”的建設思路，采用“自建+引入”的方式，形成一站式檢索的四級教學資源庫，即動畫、視頻、文本等顆粒化、素材級資源庫，由微課等組成的積件級資源庫，由知識點、技能點學習包組成的模塊級資源庫，由共享課、慕課、題庫等組成的課程級資源，由相關在線課程組成的專業級資源庫，涵蓋國家-省-校級三級精品資源共享課、通識課、創新創業課、教師專業發展課等類型的專業群資源庫。

2.教學資源平臺交互，靈活定制個性化課程

智慧環境下破解學生“學什么”、教師“教什么”的問題，必須先解決教學資源的問題，為此，輕工教育在線依托智慧校園系統，打通校內平臺及校內與校外平臺的信息網絡，實現校內在線課程、校外在線課程平臺的融通，并具有自動整合校內外課程資源的功能。如，打通校內信息孤島，將教務系統中相關教學資源，如學校獲得立項的國家級、省級、校級精品在線課程;國家級、省級專業教學資源庫，教師自主建設的微課、慕課等顆料化教學資源，及繼續教育學院、創業學院、教師發展中心等校內課程資源，進行貫通與整合;同時，該平臺還能與校外課程資源包括超星數字圖書館、國家開放大學、中國大學MOOC、學銀在線、愛課程、國家精品課程資源網、好大學在線、智慧職教及各省、市、校在線開放課程平臺內的課程資源形成資源共享。通過校內及校外資源的貫通、整合，平臺擁有了海量的可用的課程資源，這為教師建設多元化的學習課程提供支撐，滿足學生個性化教學的需要。面對學生個體的差異性及學生個性化需求，教師可以對海量教學資源進行優化整合，并根據各專業內容與特點，以課程為核心，靈活定制獨特的資源建設思路與框架，通過平臺快速構建模塊化、個性化課程，以較低的成本快速建設若干個性化課程，從整體上推進課程的模塊化建設，有利于個性化教學的多樣化課程設計。

（三）“怎么學”“怎么教”：開展線上線下融合改革

1.虛實交融，混合式教學

輕工在線教學平臺，利用智能終端，推進了傳統學習與網絡學習優勢的結合，實現全程、在線、自主、開放泛在學習，拓展了人才培養的時空，主要體現在教與學目標的混合、教與學資源的混合、教與學方式的混合以及教與學場景的混合：讓不同年級、不同需求、不同水平的學生根據自身學習進度，利用平臺、移動端、教材等進行學習;混合了顯性知識與隱性知識、顯性資源與隱性資源，較大程度實現了知識的系統化;充分利用網絡，將線下面授課與網絡學習進行結合;將課堂、實驗室等校內教學場景與行業企業等校外教學場景混合，通過技術達到校內外場景的遠程互動教學;運用翻轉課堂等新型教學模式，提升創新人才培養能力。學校開發了“學習通APP”，使學習不再局限于教室、學校等傳統教學場景。“學習通APP”含六大子系統，即移動課堂互動系統、移動修學分系統、移動閱讀系統、移動開放課程、移動教務系統、移動社交系統，具有課堂簽到、搶答、投票、投屏等互動功能，可自動同步到PC端。目前，移動學習已成為我校學生學習在線課程的主要方式之一。

2.專兼交互，開展遠程互動教學

學校自主開發了“校企遠程互動教學系統”，該系統分為兩個部分，一部分為內部課室，通過打造內網平臺，在課室設置直播主機，將線下課堂教學情況向內網學生直播，線下線上教學同時進行，通過打造公網平臺，將課堂教學通過智能終端向外網學生直播;二是為企業課室，在校企緊密合作的產教融合型企業生產車間設置全景式攝像頭及直播主機，利用遠程切換控制技術，在需要時及時切換到企業生產場景，企業兼職教師遠程參與教學，介紹企業現代生產設備及生產過程，回答學生問題。這一系統實現了跨區域、多場景、網絡化協作教學與教研的目標。一是教學中即時連線企業，或者兼職教師直接通過網絡參與實訓教學，師生互動與參與教研活動，實現了企業兼職教師“遠程教學直播”;二是企業生產與實驗設備及工作場景即時進入課堂，讓學生體驗實時、先進的工作環境。該系統解決了企業兼職教師無法常態化參與教學教研，企業先進設備及場景難以即時進入課堂的問題。

（四）“學咋樣”“教咋樣”：實現交互式智能評價

輕工教育在線采用大數據技術，充分利用和挖掘線上教學活動的數字化信息，全程記錄師生學習軌跡、學習內容、學習效果等，針對性地對上線師生數、平臺訪問數、運行課程總數、學生學習詳情、師生互動、院系資源建設等數據進行分析，建立學校、教師和學生各方面信息的多維關聯，形成可供統計分析和預測的成片式、結構化的動態數據流。以數據為驅動，通過挖掘、提煉、分析等方式將資源應用在教、學、管、考、評等環節，實現教學決策數據化、評價反饋即時化、交流互動立體化、資源推送智能化，形成基于數字化的教學改革反饋機制和師生教學評價體系。目前，1100多門課程有效訪問量為20336564萬條;資源總數154640條，在線題庫17375個。學員38632名。其中，建課教師數占比14.41%，學課學生數占比36.59%。

四、小結

智慧型自主學習平臺的建設是一個不斷探索、逐步完善的過程，輕工教育在線在智慧教育的實踐方面進行了有益的探索，基本實現了線上線下相融合，構建了虛實交互的智能化自主學習平臺。但是，如何實現教育效果的智慧化，克服教學及評價過程中情感體驗、情感交流的不足，還有很長的路要走。

參考文獻：

[1][2][4]徐曄，黃堯.智慧教育：人工智能教育的新生態[J].寧夏社會科學，2009（3）：139-141.

[3]陳麗.“互聯網+教育”的創新本質與變革趨勢[J].遠程教育雜志，2016（4）：3-8.

[基金項目：全國教育科學“十三五”規劃2019年度教育部重點課題“粵港澳大灣區職業教育布局結構優化研究”（DJA190346，主持人：盧坤建）;廣東輕工職業技術學院教改“依托云端自主學習平臺的教學模式改革與實踐”（JG201908，主持人：柯貞金;全國輕工職業教育教學指導委員會2020年課題“‘雙高計劃下職業教育專業教學資源庫引領型的高職院校智慧教學模式研究”（QGHZW2020123，主持人：周紅莉）。]

責任編輯 朱守鋰